1、药用植物学Pharmaceutical Botany1 1ppt课件课件第三章 根Roots重要的中药重要的中药材材：人参、：人参、党参、三七、党参、三七、黄芪、百部、黄芪、百部、甘草等甘草等2 2ppt课件课件人参植株及药材人参植株及药材3 3ppt课件课件党参植株及药材党参植株及药材4 4ppt课件课件三七植株及药材三七植株及药材5 5ppt课件课件黄芪植株、药材及饮片黄芪植株、药材及饮片6 6ppt课件课件被子植物的器官组成花（花（flower）叶（叶（leaf）茎（茎（stem）根（根（root）果实（果实（fruit）种子（种子（seed）7 7ppt课件课件根（根（root） 植物
2、体的地下部植物体的地下部分，行使固着和支持植物体吸分，行使固着和支持植物体吸收水分和养分，和其他功能收水分和养分，和其他功能8 8ppt课件课件第一节第一节 根的形态与类型根的形态与类型一、根的形态1 1根一般为圆柱形，向下渐细，具反复分枝根一般为圆柱形，向下渐细，具反复分枝2 2根无节和节间之分，一般不生芽，不长叶、花根无节和节间之分，一般不生芽，不长叶、花3 3根的细胞中不含叶绿体根的细胞中不含叶绿体 9 9ppt课件课件不定根（不定根（adventitious root） 由茎叶或老根上由茎叶或老根上长出的根长出的根侧根（侧根（lateral root） 由由主根长出的根主根长出的根主根
3、（主根（main root） 由胚由胚根生长出来、植物个体发育根生长出来、植物个体发育中最早出现的根中最早出现的根二、根的类型1.主根、侧根和纤维根2. 2.定根和不定根定根和不定根定根定根1010ppt课件课件 直根系主根明显，主根上生出侧根，这类根系固着能力很强。一些植物的主根可以贮存糖类等有机营养物质。 大部分单子叶植物和一些草本植物的根为须根系，即在胚轴或茎的基部丛生大量须状根。须根系具有与土壤更多的接触表面积。 一株植物根的总和称为根系根系 植物的根系通常有两类：直根系和须根系1111ppt课件课件1212ppt课件课件直根系1313ppt课件课件须根系1414ppt课件课件三、根的
4、变态三、根的变态 由于环境的变化由于环境的变化, ,植物器官因适应某一特植物器官因适应某一特殊环境而在于改变它原有的功能殊环境而在于改变它原有的功能, , 因而也因而也改变其形态和结构，经过长期的自然选择，改变其形态和结构，经过长期的自然选择，已成为该种植物的特征，这种已成为该种植物的特征，这种由于功能的由于功能的改变所引起的植物器官的一般形态和结构改变所引起的植物器官的一般形态和结构上的变化称为上的变化称为变态变态。变态的概念变态的概念1515ppt课件课件变态根变态根贮藏根肉质直根块根支柱根攀缘根气生根呼吸根水生根寄生根繁殖根同化根收缩根板根无根植物变态根的类型变态根的类型1616ppt课
5、件课件肉质直根1717ppt课件课件块根1818ppt课件课件支柱根1919ppt课件课件攀缘根2020ppt课件课件气生根2121ppt课件课件呼吸根2222ppt课件课件水生根2323ppt课件课件繁殖根2424ppt课件课件同化根2525ppt课件课件收缩根2626ppt课件课件板状根2727ppt课件课件无根植物2828ppt课件课件寄生根2929ppt课件课件第二节 根的结构一、根尖（root tip）的结构 从根的顶端到着生根毛的部位叫根尖，包括：根冠（root cap）分生区（division area）伸长区（elongation area）成熟区（mature area）30
6、30ppt课件课件3131ppt课件课件根冠位于根的先端，由许多排列不规则的薄壁细胞组成帽状的结构套在分生区外方，保护着幼嫩的生长点外层细胞能分泌多糖类黏液，可防止根尖干燥，使土粒表面润滑，减少摩擦3232ppt课件课件分生区 位于根冠上方，长约12mm，由分生细胞组成 分生区最前端是原分生组织，其上方为原分生组织衍生细胞形成的初生分生组织 初生分生组织的细胞已有了初步的分化，并形成原表皮原表皮、基基本分生组织本分生组织和原形成层原形成层三部分 进一步分化，原表皮根的表皮，基本分生组织根的皮层，原形成层维管柱3333ppt课件课件伸长区 位于分生区上方，长约25mm 细胞分裂已停止，但细胞体积
7、增大，并沿根的纵轴方向显著伸长，由于这段区域是根伸长生长的主要部分，故称伸长区 伸长区开始出现组织的分化，最早的筛管和导管相继出现，逐渐分化形成根的成熟组织3434ppt课件课件l成熟区（根毛区）l位于伸长区的上方，细胞已停止生长，并多已分化成熟，故称成成熟区熟区l成熟区表皮常产生根毛，因此也称根毛区根毛区l根毛由表皮细胞外壁向外突出延伸而成，不分枝，长约0.081.5mm3535ppt课件课件l成熟区（根毛区）l根毛数目多，密度大,如玉米420/mm2, 豌豆230/mm2l角质层极薄,外壁上有黏液和果胶质,有利吸收和固着l根毛生长速度快，寿命短，一般几天，最长1020天l失去根毛的成熟区，
8、主要行使输导和支持功能3636ppt课件课件二、根的初生结构Primary Structure of Roots 根尖顶端分生组织经分裂、生长和分化而形成成熟的根，这种生长过程称为根的初生生长初生生长 初生生长所形成的各种成熟组织属于初生组织初生组织，它们共同组成根的初生结构初生结构3737ppt课件课件初生结构的三要素 表皮（epidermis） 皮层（cortex） 维管柱（vascular cylinder 或中柱）根的初生结构3838ppt课件课件毛茛根初生结构3939ppt课件课件柳树根初生结构4040ppt课件课件表皮4141ppt课件课件根毛根毛表皮细胞的外壁突出和延伸成管表皮细
9、胞的外壁突出和延伸成管状，增大吸收水分和矿质元素面积状，增大吸收水分和矿质元素面积4242ppt课件课件皮层皮层由多层薄壁细胞组成，排列疏松，有由多层薄壁细胞组成，排列疏松，有明显的胞间隙，细胞中储藏有淀粉和其他物质明显的胞间隙，细胞中储藏有淀粉和其他物质4343ppt课件课件皮皮层层外皮层：外皮层：最外层排列整齐，无最外层排列整齐，无胞间隙的薄壁细胞组成胞间隙的薄壁细胞组成中皮层：中皮层：多层薄壁细胞组成多层薄壁细胞组成内皮层：内皮层： 皮层最内的层细胞组成，皮层最内的层细胞组成，细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞两细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞两侧径向壁和上下壁有木化、栓化的带状侧径向壁和
10、上下壁有木化、栓化的带状加厚区域加厚区域凯氏带（凯氏带（casparian strip）4444ppt课件课件外皮层外皮层中皮层中皮层内皮层内皮层凯氏带凯氏带4545ppt课件课件凯氏带立体示意图4646ppt课件课件凯氏点4747ppt课件课件4848ppt课件课件小麦根横切面示凯氏带4949ppt课件课件细胞膜与细胞壁在凯氏带处紧附在一起5050ppt课件课件凯氏带凯氏带通道细胞功能5151ppt课件课件维管柱维管柱皮层以内的柱状体，是由皮层以内的柱状体，是由原形成层发育而来原形成层发育而来5252ppt课件课件维维管管柱柱中柱鞘：中柱鞘：位于维管柱的最外层，位于维管柱的最外层， 或几层薄
11、或几层薄壁细胞组成，有潜在的分裂能力（侧根、不定壁细胞组成，有潜在的分裂能力（侧根、不定芽、形成层等）芽、形成层等）维管组织：维管组织：由初生木质部和初生韧皮部组成由初生木质部和初生韧皮部组成薄壁细胞：薄壁细胞：位于初生木质部和初生韧皮部之位于初生木质部和初生韧皮部之间的数层薄壁细胞间的数层薄壁细胞5353ppt课件课件中柱鞘中柱鞘维维管管组组织织初生木质部初生木质部初生韧皮部初生韧皮部薄壁细胞薄壁细胞单子叶植物维管柱5454ppt课件课件双子叶植物双子叶植物和和单子叶植物单子叶植物初生根比较初生根比较双子叶双子叶单子叶单子叶5555ppt课件课件初生木质部 位于维管柱中央，由几个初生木质部束
12、组成，横切面上呈星芒状 初生木质部束的先端分化成熟较早，由管径较小的环纹和螺纹导管组成，称为原生木质部原生木质部 靠近中心的部分成熟较迟，由管径较大的梯纹、网纹和孔纹导管组成，称为后生木质部后生木质部 初生木质部这种由外向内发育成熟的方式，称为外始式 根横切面上木质部呈不同的辐射棱角，称木质部脊木质部脊，脊的数目决定原型原型，如油菜为2束称二原型二原型、豌豆有3束称三原型三原型，花生为四原型四原型等 双子叶植物和裸子植物束数较少，为二至六原型；单子叶植物至少六束或六束以上，称为多原型多原型5656ppt课件课件初生韧皮部位于初生木质部束之间，束数与初生木质部相同外始式发育，即原生韧皮部原生韧皮
13、部在外，后生后生韧皮部韧皮部在内方组成成分：筛管和伴胞,也有韧皮纤维和韧皮薄壁细胞5757ppt课件课件薄壁组织 位于初生木质部和初生韧皮部之间，由多层薄壁细胞组成 双子叶植物中，这部分细胞可转化为维管形成层的一部分5858ppt课件课件髓 一般根中央部分由木质部占据,若中央部分不分化成木质部,就由薄壁或厚壁组织形成髓(多原型根多如此) 多数单子叶植物和少数双子叶植物根中都有髓存在5959ppt课件课件双子叶植物根初生结构示意图6060ppt课件课件 主要起源于中柱鞘，内皮层也参与 侧根发生于根的内部组织的这种方式称为内起源三、侧根的发生和形成6161ppt课件课件侧根发生部位二原型根6262
14、ppt课件课件侧根发生部位三、四原型根6363ppt课件课件侧根发生部位多原型根6464ppt课件课件侧根的形成过程侧根的形成过程6565ppt课件课件柳树侧根发生6666ppt课件课件6767ppt课件课件侧根的发生侧根的发生6868ppt课件课件四、根的次生生长和次生结构Secondary Structure of Roots 大多数双子叶植物的根在已形成的初生结构的基础上，还要进行次生生长 次生生长由次生分生组织的活动引发F由次生生长所形成的次生维管组织和周皮所组成的结构，称为次生结构6969ppt课件课件n 次生分生组织的产生和活动 根的次生分生组织包括： 维管形成层（vascular
15、 cambium）不断向侧方添加次生维管组织 木栓形成层（cork cambium） 在根的外围形成周皮7070ppt课件课件（一）维管形成层的发生及其活动7171ppt课件课件维管形成层的发生及其活动7272ppt课件课件维管形成层的发生及其活动7373ppt课件课件维管形成层的发生和活动7474ppt课件课件维管形成层的发生和它的活动7575ppt课件课件维管射线在次生维管组织中, 形成了一些径向排列的薄壁细胞群,称为维管射线维管射线, 在木质部的称木射线木射线, 在韧皮部的称韧皮射线韧皮射线功能: 径向物质运输维管射线形成后,使维管组织内有轴向系统和径向系统之分7676ppt课件课件 有
16、些植物根中，维管射线较宽，横切面有些植物根中，维管射线较宽，横切面上，可见数条较宽的维管射线，将次生上，可见数条较宽的维管射线，将次生维管组织分割成若干束，呈菊花状，药维管组织分割成若干束，呈菊花状，药材上称材上称“菊花心菊花心”维管射线维管射线7777ppt课件课件7878ppt课件课件 在根的次生韧皮部中，常有各种分泌组织；在根的次生韧皮部中，常有各种分泌组织； 如：马兜铃根（青木香）有油细胞，如：马兜铃根（青木香）有油细胞， 人参的根中有树脂道，人参的根中有树脂道， 当归的根有油室，当归的根有油室， 蒲公英的根有乳汁管。蒲公英的根有乳汁管。 有的韧皮薄壁细胞（包括射线薄壁细胞）中常有的韧
17、皮薄壁细胞（包括射线薄壁细胞）中常含有结晶体、贮藏多种营养物质及生物碱等多含有结晶体、贮藏多种营养物质及生物碱等多种药用有效成分种药用有效成分7979ppt课件课件8080ppt课件课件（二）木栓形成层的发生与活动随着形成层的活动和次生维管组织形成，随着形成层的活动和次生维管组织形成，使中柱鞘以外的成熟组织被破坏, 这时根的中柱鞘细胞恢复分裂能力,形成木栓形成层木栓形成层8181ppt课件课件F柳树根次生结构8282ppt课件课件F棉花次生根中央的髓和初生木质部8383ppt课件课件F棉花根次生木质部8484ppt课件课件F棉花根次生韧皮部和维管形成层8585ppt课件课件F棉花根次生韧皮部8
18、686ppt课件课件F棉花次生根周皮8787ppt课件课件中柱鞘在木栓形成中柱鞘在木栓形成层开始发生以前就已层开始发生以前就已分裂形成多层细胞，分裂形成多层细胞，中柱鞘细胞靠外的部中柱鞘细胞靠外的部分分化为分分化为木栓形成层木栓形成层，而内部的部分则形成而内部的部分则形成多层疏松排列的类似多层疏松排列的类似皮层的薄壁组织，常皮层的薄壁组织，常被称为被称为次生皮层次生皮层8888ppt课件课件8989ppt课件课件双子叶植物根的发育形成过程中柱鞘初生韧皮部薄壁组织初生木质部髓(若存在)维管形成层次生韧皮部维管射线次生木质部原生韧皮部后生韧皮部原生木质部后生木质部木栓形成层木栓层栓内层侧根维管 柱
19、原分生 组织原形成层根冠原原表皮基本分生组织根冠表皮皮层初生生长及初生结构次生生长及次生结构9090ppt课件课件五、根的异常结构五、根的异常结构Anomalous Secondary Growth形成形成：正常的：正常的次生构造次生构造+ +额外维管束额外维管束、附加维管柱附加维管柱、木间木栓木间木栓等等 异常构异常构造（三生结构）造（三生结构）常见的几种类型：常见的几种类型： 1 1同心环状排列的异常维管组织同心环状排列的异常维管组织 2 2附加维管柱附加维管柱 3 3木间木栓木间木栓 9191ppt课件课件1.1.同心环状排列的异常维管组织同心环状排列的异常维管组织在双子叶植物的根中，次
20、生生长发在双子叶植物的根中，次生生长发育到一定阶段，次生维管柱的外围育到一定阶段，次生维管柱的外围又形成多轮同心环状排列的异常维又形成多轮同心环状排列的异常维管组织。如商陆、牛膝管组织。如商陆、牛膝9292ppt课件课件2.2.附加维管柱附加维管柱有些双子叶植物的有些双子叶植物的根，在维管柱外围根，在维管柱外围的薄壁组织中产生的薄壁组织中产生新的附加维管柱。新的附加维管柱。如何首乌断面的如何首乌断面的“云锦花纹云锦花纹”9393ppt课件课件3.3.木间木栓木间木栓有些双子叶植物的根，在次生木质部内形成木有些双子叶植物的根，在次生木质部内形成木栓带或内涵周皮。如黄芩的老根中央可见木栓栓带或内涵周皮。如黄芩的老根中央可见木栓环、新疆紫草根中央也有木栓环带，环、新疆紫草根中央也有木栓环带，甘松的根甘松的根中形成多个单独的木间木栓环而把次生的维管中形成多个单独的木间木栓环而把次生的维管组织分隔为组织分隔为2-52-5个束个束 9494ppt课件课件9595ppt课件课件9696ppt课件课件
